Специалисты считают, что к концу ХХI века на Земле закончатся нефть и газ. Есть еще ядерная энергетика, но она связана с радиоактивным загрязнением и таит опасность для окружающей среды. А топливо будущего должно быть экологически чистым, безопасным и недорогим. В общем, встал вопрос: куда податься за энергией? Ученые предлагают отправиться за ней на… Луну. Неделю назад в “Труде” известный академик критически высказался по поводу перспектив промышленного освоения спутника Земли. Но тут к месту вспомнить, что пятьсот лет назад придворные испанского короля дружно крутили пальцем у виска, когда слышали призыв Колумба искать новый путь в Индию.
На “круглом столе” в Москве детально обсуждались вопросы получения экологически чистого топлива со спутника Земли. Луна богата гелием-3 (3H). По словам научного сотрудника Института ядерного синтеза РНЦ “Курчатовский институт” Владимира Кулыгина, именно этот газ будет наиболее предпочтителен в управляемом термоядерном синтезе, над созданием которого сейчас работают ведущие ядерные державы.
Гелий-3 образуется только на Солнце в результате термоядерных реакций. От светила он разлетается в пространство в виде особых космических лучей – солнечного ветра. На Землю и другие планеты гелий-3 не попадает – мешают атмосфера и магнитные поля. На Луну же, где нет атмосферы, солнечный ветер проникает свободно и оседает на поверхности грунта, именуемого реголитом.
Чтобы переработать этот реголит, добыть и доставить 3H на Землю, на спутнике предстоит создать промышленный комплекс, а также навести транспортные мосты Луна-Земля.
– Идея не нова,- пояснил известный ученый в области космонавтики, главный научный консультант ракетно-космической корпорации “Энергия” имени С. П. Королева, академик РАН Черток. – В 60-е годы и мы, и американцы считали, что к концу XX века на Луне будут построены постоянные базы. Правда, речь шла в первую очередь о базах военных, но сути это не меняет. Научно-технический потенциал позволял справиться с данной задачей, но она не была поставлена. Сегодня же вопрос освоения Луны вновь актуален. Ведь без таких инструментов, как космонавтика и энергетика, человечество вряд ли сумеет выжить.
Приемлемыми местами для создания лунной индустрии сотрудники исследовательского Центра им. М. В. Келдыша считают Море спокойствия и Океан бурь. Начальник отдела космической энергетики Центра Виталий Семенов сказал, что для этого потребуется не так много средств, как может показаться на первый взгляд. Лунное топливо обойдется даже дешевле, чем обустройство нефтегазовых месторождений на Земле – для добычи гелия-3 не надо бурить скважины, он находится в окислах титана в поверхностном слое грунта.
Чтобы понять, почему производство гелия-3 даже на Луне рентабельно, достаточно сказать, что одна тонна 3H эквивалентна 20 миллионам тонн нефти. А для работы одного промышленного термоядерного реактора достаточно 50 килограммов 3H в год. Доставка солнечного газа с Луны на Землю при условии создания оптимального транспортного моста и использовании многоразовых носителей и космических буксиров с электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) составит полпроцента от общих производственных затрат.
Производить гелий-3 возможно лишь при криогенных (сверхнизких) температурах, транспортировать только в жидком состоянии. Для сжижения 700 тонн 3H на Луну необходимо доставить порядка 400 тонн оборудования. Суммарные затраты для начала осуществления лунного проекта, по данным НПО имени Лавочкина, составят 11 миллиардов долларов. Это создание лунного оборудования, транспортировка блоков для производственного и жилого комплексов. Для полетов пяти экипажей в год по маршруту Земля-Луна-Земля потребуется миллиард долларов.
Кстати, Луна богата такими ресурсами, как титан, железо, кремний, алюминий, которые можно использовать. Здесь путем электролиза можно получать и дешевый кислород.
Как будет выглядеть промышленный комплекс на Луне? Традиционный вариант таков: на компактном участке под отдельными куполами располагаются рудник, обсерватория, промзона, жилой комплекс, энергоустановка, космодром.
По словам начальника проектного отдела НПО имени Лавочкина Александра Лукьянчикова, в 2011 году будет запущен искусственный спутник Луны для выявления перспективных регионов с целью их дальнейшего исследования.
“ЛУНА – ЭТО СЕДЬМОЙ КОНТИНЕНТ”
Академик Российской академии наук, директор Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН Эрик ГАЛИМОВ много лет занимается космической энергетикой. Мы попросили ученого оценить перспективы “лунного проекта”.
– Эрик Михайлович, сможет ли Россия сама создать промышленный комплекс на Луне?
– У нас есть для этого все, кроме финансов. Накоплен уникальный опыт исследований Луны, причем аппаратами, которых нет даже у американцев. Что же касается денег, то на “круглом столе” прозвучала цифра: мы тратим на космические программы в 30 раз меньше, чем США.
– А что вдруг ученые заторопились на Луну?
– Скоро в этом секторе возникнет серьезная конкуренция. Нам надо разработать государственную программу, чтобы начать системные исследования Луны. Отправка космического аппарата на Луну обходится в 10-15 миллионов долларов – это стоимость одной многоэтажки. Со временем будет создана международная программа. Очень важно, с чем мы в нее войдем. Надо занять в ней приоритетные позиции. Если войдем на вторых ролях – там и останемся.
– С чего все-таки должно начаться освоение Луны?
– Прежде всего предстоит решить вопрос происхождения Луны. От этого зависит очень многое, в том числе и эффективность энергетических проектов, которые мы рассматриваем. Пока достоверно не известно, как образовалась система Земля-Луна. Узнать истину сможем, изучив внутреннюю структуру Луны. Благодаря этому мы разгадаем и загадку Земли. Ведь о начальном периоде существования Земли нам до сих пор ничего не известно. Система Земля-Луна образовалась 4,5 миллиарда лет назад. Никаких свидетельств о первых 0,5 миллиарда лет существования Земли нет. А на Луне есть породы, материально свидетельствующие о ее возрасте.
Но если говорить о сегодняшнем дне, я бы начал с отправки космического аппарата, который подтвердит или опровергнет предположение о существовании воды на лунных полюсах. Ведь если есть вода, то есть и местные ресурсы, необходимые для развития индустрии. Американские аппараты показали, что вода там вроде бы есть. Но только показали, а не доказали.
– А зачем нам лунный гелий, если на нашей планете этот газ тоже имеется?
– На Земле в некоторых газовых месторождениях присутствует гелий-4. Есть и гелий-3, но его ничтожно мало. Соотношение 3Н к 4Н – 1 к 3000. Добывать его на Земле экономически нецелесообразно.
– Сколько гелия-3 потребуется российской и мировой энергетике?
– Чтобы покрыть потребности России – 20 тонн в год. Для мировой энергетики – порядка 200 тонн.
– При каких обстоятельствах этот проект станет коммерчески выгодным?
– Известный американский геолог-астронавт Харрисон Шмит просчитал, что рентабельным производство станет при создании на Земле гелиевых энергоустановок мощностью в 5 гегаватт.
– А надо ли делать Луну сырьевой базой Земли?
– Сырьевая база – это слишком узко. Луна имеет колоссальные перспективы. Там достаточно природных ресурсов, благодаря которым можно наладить ряд параллельных высокотехнологичных производств. Ученые давно мечтают установить на обратной стороне Луны мощную обсерваторию, с помощью которой можно изучать Вселенную. Луна – это еще и замечательный космодром для полетов на дальние планеты. А вопрос о том, нужно ли осваивать Луну, в принципе не уместен. Это то же самое, что спросить у Колумба, нужно ли было ему открывать Америку? Луна – это, можно сказать, наш седьмой континент, только очень удаленный. И присоединить ее к экономической структуре Земли – это та задача, без решения которой человечеству не обойтись.